(57)【要約】【課題】感光体ドラムの表面状態を安定することで画像ながれといった画像不良を解決する。【解決手段】感光体ドラム１を所定の帯電期間中に帯電させる帯電ローラ２０１と、帯電ローラに帯電用電圧を印加する電圧印加手段２０２と、電圧印加手段２０２の動作を制御する制御手段２０３とを備え、制御手段２０３は、電圧印加手段が２０２交流電圧が重畳された直流電圧を第１の帯電用電圧として印加する正規の帯電期間を、及び交流電圧をＯＦＦして直流電圧のみからなる、若しくは正規の帯電期間における交流電圧より低い交流電圧を直流電圧に重畳してなる第２の帯電用電圧を印加する弱帯電期間をそれぞれ設定制御し、正規の帯電期間は、帯電ローラ２０１が感光体ドラム１上に静電潜像を形成するの必要な強さの帯電を行う期間であり、弱帯電期間は、静電潜像を形成するのに必要な強さより弱い強さの帯電を行う期間である、帯電装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に接触し、これを所定の帯電期間中に帯電させる帯電体と、
前記帯電体に帯電用電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記電圧印加手段が交流電圧が重畳された直流電圧を第１の帯電用電圧として印加する正規の帯電期間を、及び前記交流電圧をＯＦＦして直流電圧のみからなる、若しくは前記正規の帯電期間における交流電圧より低い交流電圧を前記直流電圧に重畳してなる第２の帯電用電圧を印加する弱帯電期間をそれぞれ設定制御し、
前記正規の帯電期間は、前記帯電体が前記感光体上に静電潜像を形成するのに必要な強さの帯電を行う期間であり、
前記弱帯電期間は、前記静電潜像を形成するのに必要な前記強さより弱い帯電を行う期間である、帯電装置。
【請求項２】
前記弱帯電期間は、前記正規の帯電期間の開始より前の所定期間、前記正規の帯電期間の終了後の所定期間、又は複数の前記正規の帯電期間の間の所定期間である、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記弱帯電期間の長さを、前記感光体の回転１周期以上として設定する、請求項１記載の帯電装置。
【請求項４】
前記感光体近傍の温度を測定する温度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段により測定される温度に応じて、前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記感光体近傍の温度を測定する温度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段により測定される温度に応じて、前記弱帯電期間の長さを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記感光体近傍の湿度を測定する湿度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記湿度測定手段により測定される湿度に応じて、前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記感光体近傍の湿度を測定する湿度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記湿度測定手段により測定される湿度に応じて、前記弱帯電期間の長さを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項８】
前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における平均印字密度を測定する印字密度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記平均印字密度の大きさに応じて、前記帯電装置の前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項９】
前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における平均印字密度を測定する印字密度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記平均印字密度の大きさに応じて、前記帯電装置の前記弱帯電期間の長さを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項１０】
前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における記録媒体への印字枚数を計測する印字枚数計測手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記印字枚数の大きさに応じて、前記帯電装置の前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項１１】
前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における記録媒体への印字枚数を計測する印字枚数計測手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記印字枚数の大きさに応じて、前記帯電装置の前記弱帯電期間の長さを制御する、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項１２】
前記帯電体は帯電ローラであり、前記感光体は感光体ドラムである、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の帯電装置と、
前記帯電装置の前記帯電体により帯電する感光体と、
前記感光体上の所定の領域に静電潜像を露光形成する露光手段と、
前記感光体上の静電潜像を現像する現像手段と、
前記感光体上の現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記帯電装置の前記制御手段は、前記現像手段の制御も行い、
前記弱帯電期間に対応する期間内に、前記現像剤を前記感光体へ搬送するリフレッシュ動作を前記現像手段に行わせる制御を行う、画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、測定した前記平均印字密度が基準密度値を下回った場合に、前記電圧印加手段の前記制御及び前記現像手段の前記リフレッシュ動作の前記制御を行なう、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記現像手段を複数備え、
前記印字密度測定手段は、それぞれの現像手段毎に前記平均印字密度を測定し、
前記制御手段は、それぞれの前記現像手段毎に前記基準密度値を設定している、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記現像剤は球状トナーである、請求項１３から１５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】
感光体に接触し、これを所定の帯電期間中に帯電させる帯電体に帯電用電圧を印加する電圧印加手段の動作を制御する帯電制御方法であって、
前記感光体上の所定の領域に静電潜像を露光形成するための正規の帯電期間には、交流電圧が重畳された直流電圧を第１の帯電用電圧として印加するように、
前記正規の帯電期間以外の帯電期間である弱帯電期間には、前記交流電圧をＯＦＦして直流電圧のみからなる、又は前記正規の帯電期間における交流電圧より低い交流電圧を前記直流電圧に重畳してなる第２の帯電用電圧を印加するように、
前記電圧印加手段を制御する工程を有する、帯電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置で用いられる帯電装置、帯電制御方法等に係り、特に感光体を接触するように配置される帯電ローラを備えた帯電装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、感光体を帯電させる装置としてコロトロンが広く用いられている。コロトロンは感光体表面を均一帯電する手段として有効であるものの、感光体を所定の電位に帯電させるためには、高圧を印加する必要があり、またコロナ放電によるオゾンの発生により、画像形成装置内のゴム部品や感光体の劣化を引き起こす。更に空気中のゴミやフューザーオイルにより電極ワイヤーが汚れ、帯電が不均一となって得られる画像に欠陥を生じる。そこで、コロトロンに替えて、帯電ローラを感光体に当接させ、この帯電ローラにバイアス電圧を印加する帯電装置が提案されている。以下、図１３にそのような帯電装置を有する公知の画像形成装置の構成を示す。
【０００３】
帯電装置は、ドラム状の感光体（以下、感光体ドラム）４００と、回転軸同士が平行に配置された帯電ローラ４０１を有し、図示しない加圧バネによって感光体ドラム４００に圧接されている。上記帯電ローラ４０１は、鉄、ステンレスなど導電性を有する材料からなる芯部４０１ａと、その周囲に設けられたカーボンなどを含有するエチレンプロピレンゴムなどの弾性体層４０１ｂとからなり、更に弾性体層４０１ｂの表面には、カーボン粉末含有のアクリル系樹脂からなる図示しない表面層が形成されている。この帯電ローラ４０１は、図示しない加圧バネにより、ａ−Ｓｉ（アモルファス−シリコン）製の感光体ドラム４００に接触、押圧され、感光体ドラム４００の回転に追従して回転、もしくは独自の駆動手段により回転する。この時、電源からは芯部に直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧が印加され、これにより感光体ドラム４００の表面は所定の電位に帯電処理されるようになっている。
【０００４】
なお、画像形成装置は、上記帯電装置の他に、感光体ドラム４００の周りに露光ユニット４０２、現像装置４０３、転写ローラ４０９、クリーニング装置４０８等が配置された構成を有する。現像装置４０３は、現像容器４０４を備え、現像容器４０４には磁性トナーが収納されている。現像容器４０４内には図示しない撹拌手段が配設され、現像容器４０４の感光体ドラム４００の開口側に複数の磁極を有する固定マグネットローラ４０５を内包する非磁性の回転現像スリーブ４０６が配置されている。現像容器４０４内には磁性ブレード４０７が取り付けられ、この磁性ブレード４０７により均一なトナー層が形成されることになる。また、トナーには、回転現像スリーブ４０６との摩擦によって帯電電荷が付与される。
【０００５】
このような構成により、帯電装置により感光体ドラム４００を均一に帯電させ、露光ユニット４０２により画像データに基づく静電潜像の形成を行い、感光体ドラム４００と回転現像スリーブ４０６との間には交番電界を作用させて、感光体ドラム４００上に形成された静電潜像上にトナー像を現像させる。その後、用紙を感光体ドラム４００と転写ローラ４０９間に搬送してトナー像を転写させる。一方、用紙への転写後、感光体ドラム４００上に残った残留トナーはクリーニング装置４０８により除去される。
【特許文献１】特開２００４−２７９９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の帯電装置においては以下のような課題があった。すなわち、感光体ドラム４００の表面には前記電圧印加による近傍放電による帯電生成物が付着していくことにより、表面摩擦係数が上昇し、表面状態が不安定となる。この結果、感光体ドラム４００表面のクリーニング性能の低下、表面抵抗が低下することにより画像ながれ等の画像不良が発生する。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、感光体ドラムの表面状態を安定させ、画像ながれ等の画像不良が生ずることを防止できる帯電装置、及びそれを備えた画像形成機構、画像形成装置等を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、感光体に接触し、これを所定の帯電期間中に帯電させる帯電体と、
前記帯電体に帯電用電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記電圧印加手段が交流電圧が重畳された直流電圧を第１の帯電用電圧として印加する正規の帯電期間を、及び前記交流電圧をＯＦＦして直流電圧のみからなる、若しくは前記正規の帯電期間における交流電圧より低い交流電圧を前記直流電圧に重畳してなる第２の帯電用電圧を印加する弱帯電期間をそれぞれ設定制御し、
前記正規の帯電期間は、前記帯電体が前記感光体上に静電潜像を形成するのに必要な強さの帯電を行う期間であり、
前記弱帯電期間は、前記静電潜像を形成するのに必要な前記強さより弱い帯電を行う期間である、帯電装置である。
【０００９】
また、第２の本発明は、前記弱帯電期間は、前記正規の帯電期間の開始より前の所定期間、前記正規の帯電期間の終了後の所定期間、又は複数の前記正規の帯電期間の間の所定期間である、第１の本発明の帯電装置である。
【００１０】
また、第３の本発明は、前記制御手段は、前記弱帯電期間の長さを、前記感光体の回転１周期以上として設定する、第１の本発明の帯電装置である。
【００１１】
また、第４の本発明は、前記感光体近傍の温度を測定する温度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段により測定される温度に応じて、前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、第１の本発明の帯電装置である。
【００１２】
また、第５の本発明は、前記感光体近傍の温度を測定する温度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段により測定される温度に応じて、前記弱帯電期間の長さを制御する、第１の本発明の帯電装置である。
【００１３】
また、第６の本発明は、前記感光体近傍の湿度を測定する湿度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記湿度測定手段により測定される湿度に応じて、前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、第１の本発明の帯電装置である。
【００１４】
また、第７の本発明は、前記感光体近傍の湿度を測定する湿度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記湿度測定手段により測定される湿度に応じて、前記弱帯電期間の長さを制御する、第１の本発明の帯電装置である。
【００１５】
また、第８の本発明は、前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における平均印字密度を測定する印字密度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記平均印字密度の大きさに応じて、前記帯電装置の前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、第１の本発明の帯電装置である。
【００１６】
また、第９の本発明は、前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における平均印字密度を測定する印字密度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記平均印字密度の大きさに応じて、前記帯電装置の前記弱帯電期間の長さを制御する、第１の本発明の帯電装置である。
【００１７】
また、第１０の本発明は、前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における記録媒体への印字枚数を計測する印字枚数計測手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記印字枚数の大きさに応じて、前記帯電装置の前記第２の帯電用電圧の前記交流電圧の大きさを制御する、第１の本発明の帯電装置である。  
【００１８】
また、第１１の本発明は、前記感光体上の所定の領域に露光形成される静電潜像を現像して得られる現像剤画像の、所定期間における記録媒体への印字枚数を計測する印字枚数計測手段を更に備え、
前記制御手段は、測定した前記印字枚数の大きさに応じて、前記帯電装置の前記弱帯電期間の長さを制御する、第１の本発明の帯電装置である。  
【００１９】
また、第１２の本発明は、前記帯電体は帯電ローラであり、前記感光体は感光体ドラムである、第１の本発明の帯電装置である。  
【００２０】
また、第１３の本発明は、第１から第１２のいずれかの本発明の帯電装置と、
前記帯電装置の前記帯電体により帯電する感光体と、
前記感光体上の所定の領域に静電潜像を露光形成する露光手段と、
前記感光体上の静電潜像を現像する現像手段と、
前記感光体上の現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記帯電装置の前記制御手段は、前記現像手段の制御も行い、
前記弱帯電期間に対応する期間内に、前記現像剤を前記感光体へ搬送するリフレッシュ動作を前記現像手段に行わせる制御を行う、画像形成装置である。  また、第１４の本発明は、前記制御手段は、測定した前記平均印字密度が基準密度値を下回った場合に、前記電圧印加手段の前記制御及び前記現像手段の前記リフレッシュ動作の前記制御を行なう、第１３の本発明の画像形成装置である。
【００２１】
また、第１５の本発明は、前記現像手段を複数備え、
前記印字密度測定手段は、それぞれの現像手段毎に前記平均印字密度を測定し、
前記制御手段は、それぞれの前記現像手段毎に前記基準密度値を設定している、第１３の本発明の画像形成装置である。
【００２２】
また、第１６の本発明は、前記現像剤は球状トナーである、第１３から第１５のいずれかの本発明の画像形成装置である。
【００２３】
また、第１７の本発明は、感光体に接触し、これを所定の帯電期間中に帯電させる帯電体に帯電用電圧を印加する電圧印加手段の動作を制御する帯電制御方法であって、
前記感光体上の所定の領域に静電潜像を露光形成するための正規の帯電期間には、交流電圧が重畳された直流電圧を第１の帯電用電圧として印加するように、
前記正規の帯電期間以外の帯電期間である弱帯電期間には、前記交流電圧をＯＦＦして直流電圧のみからなる、又は前記正規の帯電期間における交流電圧より低い交流電圧を前記直流電圧に重畳してなる第２の帯電用電圧を印加するように、
前記電圧印加手段を制御する工程を有する、帯電制御方法である。
【発明の効果】
【００２４】
以上のような本発明によれば、感光体ドラムの表面状態を安定させ、画像ながれ等の画像不良が生ずることを防止できることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置６００を示す。カラー画像形成装置６００のほぼ中央に画像形成機構が設けられている。画像形成機構は、感光体ドラム１を備えるとともに、感光体ドラム１の周囲に配設されている帯電装置２、ＬＳＵ（レーザスキャンユニット）３、現像装置４、転写装置５、クリーニングブレード６、ローラ８、除電器（図示せず）、掻き落とし部材を備えている。また、感光体ドラム１の用紙搬送方向下流側には定着装置７が配設されている。定着装置７の更に用紙搬送方向下流側には複数の排紙ローラ１０を有する搬出装置１５０が配設されている。画像形成機構の下部には給紙部２０が設けられており、給紙部２０の給紙方向の下流側には複数の給紙ローラ９が配設されており、給紙部２０と、これに最も隣接する給紙ローラ９は搬入装置１００を構成する。
【００２７】
帯電装置２は、感光体ドラム１の上方に設置されており、感光体ドラム１を一様に帯電させるための装置であり、帯電ローラ２０１，電圧印加手段２０２及び制御手段２０３から構成される。帯電ローラ２０１は、鉄、銅、ステンレス、アルミニウムなど導電性を有する金属からなる芯部２０１ａと、カーボン含有エチレンプロピレンゴムやＬｉＣｌＯ４を含浸させたポリウレタンゴムなどで形成された導電性弾性部材２０１ｂとからなる。
【００２８】
電圧印加手段２０２は、帯電ローラ２０１の芯部２０１ａに、直流電圧と交流電圧とを重畳させたバイアス電圧を帯電用電圧として印加するように接続されている。また制御手段２０３は、電圧印加手段２０２のバイアス電圧を制御する手段である。
【００２９】
感光体ドラム１は、表面に静電潜像が形成されるものである。本実施の形態では、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）感光体を用いており、その構成は導電性基体上にＳｉ：Ｈ：Ｂ：Ｏなどからなるキャリア注入阻止層、Ｓｉ：Ｈなどからなるキャリア励起・輸送層（光導電層）、ＳｉＣ：Ｈなどからなる表面保護層が順次積層されている（図示省略）。ＬＳＵ３は、画像データ入力部６０から入力された画像データに基づいて、感光体ドラム１上に静電潜像を露光形成するための装置である。
【００３０】
現像装置４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１表面にトナーを供給してトナー像を形成させる装置である。ここで、現像装置４は、ロータリラック４０と、複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋとを備えている。ロータリラック４０は、図示しない回転手段により回転軸４１を中心に回転しながら複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを感光体ドラム１に対向する現像位置に順に移動させて現像を行わせるものである。複数の現像器のうち、イエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ、ブラック現像器４Ｋは、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの順にロータリラック４０の回転の周方向に並べて保持され、隣接する現像器は周方向に約９０度の間隔で配置されている。
【００３１】
転写装置５は、感光体ドラム１のトナー像を用紙等の転写材に転写するための装置であって、中間転写ベルト５１、一次転写ローラ５２，５３、駆動ローラ５５、二次転写対向ローラ５４、二次転写ローラ５６を備えている。中間転写ベルト５１は、一次転写ローラ５２，５３、駆動ローラ５５、二次転写対向ローラ５４にエンドレス状に巻きかけられ、駆動ローラ５５によって駆動されており、感光体ドラム１に形成されたトナー像が転写され一時的に保持される転写体の役割を果たしている。二次転写ローラ５６は、中間転写ベルト５１の外周面において二次転写対向ローラ５４に対向する位置に配置され、転写材にトナー像を転写する役割を果たしている。
【００３２】
クリーニングブレード６は、感光体ドラム１に残留したトナーなどの付着物をクリーニングするための装置であって、例として硬度７７°のウレタンゴムを線圧４８Ｎ／ｍで感光体ドラム１に圧接させた構成を有する。ローラ８は、感光体ドラム１の表面に当接して、トナーを回収したり吐き出したりバッファの機能を有するとともに、付着したトナー中の研磨剤により、感光体表面を研磨する機能を有する。ここでローラ８は、例として金属シャフトの周りを硬度５５度の発泡ゴムで覆った構成となっており、図示しないバネにより感光体ドラム１に１，０００ｇｆ（片側５００ｇｆ）で付勢されている。また、ローラ８の回転方向は感光体ドラム１との接触点において同方向（ウィズ方向）であり、ドラム周速と速度差をもたせて回転、またはドラム回転に従動できるようになっている。
【００３３】
定着装置７は、転写されたトナー像を用紙に定着させるための装置である。
【００３４】
また、電源装置１６０は、感光体ドラム１、帯電装置２、ＬＳＵ３、現像装置４、転写装置５、定着装置７、除電器、搬出装置１５０、搬入装置１００及び画像入力装置６０に電力を供給する手段であり、図示しない電力供給線及び制御信号線により上記各手段、装置と接続されている。
【００３５】
次に、図２に、帯電装置２の詳細を示す。帯電ローラ２０１の芯部２０１ａはその両端部をフォルダ２０４に回動可能に軸受けされており、感光体ドラム１と実質並行に配列されている。各フォルダ２０４はスプリング２０５により感光体ドラム１の方向へ加圧付勢され、これにより帯電ローラ２０１は感光体ドラム１に対して圧接される。
【００３６】
次に、図３に画像形成装置の制御ブロックを示す。制御部９０は、帯電ローラに印加する帯電電圧を制御する、図１の制御装置２０３に相当する制御駆動部９１を含み、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有するマイクロコンピュータによって構成されており、図１の画像形成機構に相当する画像形成部８５、給紙部２０、排紙部３０（図１の排出装置１５０に相当）、画像データ入力部６０、入力操作部７０、画像データ計測部８０などが接続されている。ここで、画像データ入力部６０は、プリンタ、ＦＡＸ等であればネットワークなどによって接続されたパーソナルコンピュータ、外部ＦＡＸ等からの画像データを受け取るインタフェース手段、また複写機であれば、原稿の光学読みとりを行うスキャナとして実現される。ここで受け取られた画像データは、画像形成部１０または画像データ計測部８０、制御部９０に送られる。
【００３７】
なお、以下の説明においては、画像データ入力部６０はパーソナルコンピュータ等の外部装置から画像情報の入力を受けるインタフェースであるとし、カラー画像形成装置６００はカラープリンタであるものとする。
【００３８】
入力操作部７０は、図示しないキー群及び表示パネルを有している。キー群は、テンキー、スタートキー等を有している。画像データ計測部８０は、画像データ入力部６０で受け取った画像データの画像のドット数を計測し、印字率を求めるものである。制御部９０は、画像形成部８５における画像形成等の動作を制御したり、帯電装置２の帯電電位を制御する高圧基板の出力を制御したりするものである。
【００３９】
なお、上記の構成において、カラー画像形成装置６００は本発明の画像形成装置に相当し、制御手段２０３，制御部９０，制御駆動部９１は本発明の制御手段に相当する。
【００４０】
また帯電装置２は本発明の帯電装置に相当し、帯電ローラ２０１は本発明の帯電体に相当し、電圧印加手段２０２は本発明の電圧印加手段に相当する。
【００４１】
またＬＳＵ３は本発明の露光手段に相当する。また感光体ドラム１は、本発明の感光体に相当し、現像装置４は、本発明の現像手段に相当する。また、転写装置５は、本発明の転写手段に相当し、定着装置７は、本発明の画像定着手段に相当し、画像データ入力部６０は本発明の画像情報入力手段に相当する。また搬入装置１００は本発明の記録媒体搬入手段に相当し、搬出装置１５０は本発明の記録媒体搬出手段に相当する。また電源装置１６０は本発明の電源部に相当する。また画像データ計測部８０は本発明の印字密度測定手段に相当する。
【００４２】
以上のような構成を有するカラー画像形成装置６００の動作について説明するとともに、これにより、本発明の帯電制御方法の一実施の形態について説明を行う。
【００４３】
従来例において説明したように、カラー画像形成装置６００は、画像形成動作として、帯電装置２により感光体ドラム１を均一に帯電させ、ＬＳＵ３により画像データに基づく静電潜像の形成を行い、感光体ドラム１と現像装置４との間には交番電界を作用させて、感光体ドラム１上に形成された静電潜像上にトナー像を現像させ、これを転写装置５により転写材に転写するようにしている。本実施の形態の場合は、一枚の転写材について上記の動作を４行程行う。なお、以下の説明において、一枚の転写材についての上記一連の動作に要する期間を画像形成期間と称する。
【００４４】
このとき、帯電装置２の帯電ローラ２０１には、電圧印加手段２０２から、直流（Ｖｄｃ）と交流（Ｖａｃ）とを重畳させたバイアス電圧（Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が印加されるように接続されるが、感光体ドラム１の表面には前記電圧印加による近傍放電による帯電生成物が付着してしまい、感光体ドラム１の表面摩擦μを大きくしてしまっていた。
【００４５】
本発明者は、感光体ドラム１表面に帯電生成物が付着していく過程を検証した結果、以下の結果を得た。すなわち、帯電生成物の付着量は、帯電装置２から印加する帯電電圧に重畳されている交流電圧の大きさに関係があり、交流電圧が大きいほど帯電生成物が多く
付着することである。
【００４６】
一方で、均一なトナー像の形成においては、均一な静電潜像を形成するために静電潜像の形成時に交流電圧を直流電圧に重畳して印加することは重要であり、十分な大きさを保つことが必要である。
【００４７】
そこで、帯電装置２の帯電用電圧としては、画像形成動作時のうち、均一な静電潜像を形成するために、静電潜像を形成する期間においては、適正な帯電電位を得るための交流電圧を印加した重畳電圧を用いるとするが、それ以外の期間は、交流電圧は適正な帯電電位より小さい交流電圧を印加する、またはＯＦＦとすることにより、帯電生成物の生成を抑えるようにした。すなわち、帯電装置２の動作時間を、感光体ドラム１上に静電潜像を露光形成するのに必要な強さの電圧を用いる正規の帯電期間と、この電圧より十分弱い電圧を用いる帯電期間を弱帯電期間とに分けて設定し、弱帯電期間には、帯電用のバイアス電圧として直流電圧のみからなる電圧、又は画像形成期間に印加するものよりも低い交流電圧を直流電圧に重畳してなる重畳電圧を、感光体ドラム１に印加するようにしている。
【００４８】
これにより、静電潜像、トナー像の品質を維持しつつ、近傍放電による静電生成物の生成、付着を低減させて、感光体ドラム１の表面品質を高く維持することが可能となる。
【００４９】
なお、弱帯電期間においては、帯電生成物の生成の抑制の観点からは直流電圧のみ印加されるようにすることが望ましいが、実際にはある程度交流電圧が重畳させるようにしておくことが望ましい。弱帯電期間から正規の帯電期間への立ち上がりにおいて、ある程度交流電圧が印加されていないと、画像形成期間において均一な静電潜像の形成に不具合が生じる、または時間を要することとなってしまうからである。
【００５０】
以下、カラー画像形成装置６００の動作状態に沿って、本発明の帯電装置の動作を説明するとともに、これにより、本発明の帯電制御方法の一実施の形態について説明を行う。
【００５１】
図１に示すように、主電源投入時、すなわち電源装置１６０に外部動力が通電されるＯＮ状態となり、かつ電源装置１６０に接続された画像形成機構（感光体ドラム１、帯電装置２、ＬＳＵ３、現像装置４）、転写装置５、定着装置７、搬出装置１５０、搬入装置１００及び画像データ入力部６０が動作可能な状態となった時点において、帯電装置２の制御装置２０３（図３の制御駆動部９１に相当）は、電圧印加手段２０２の制御を行い、帯電ローラ２０１の芯部２０１ａに、バイアス電圧を印加するとともに、制御部９０は、ロータリラック４０の回転は停止させたまま、画像形成部１０を構成する感光体ドラム１の予備回転を行わせ、感光体ドラム１の表面全体を帯電ローラ２０１により帯電させる。
【００５２】
ここで芯部２０１ａに印加されるバイアス電圧は、上述したように、直流電圧のみからなる電圧、又は静電潜像を露光形成する時に印加されるものよりも低い交流電圧を直流電圧に重畳してなる重畳電圧であり、均一なトナー像を得るための静電潜像を形成するには十分ではないが、感光体ドラム１表面近傍における帯電生成物の生成を抑えるのに十分な程度の電圧となっている。以下、静電潜像の露光形成に要する正規の帯電期間に芯部２０１ａに印加される重畳電圧を第１の帯電用電圧、上記正規の帯電期間以外の帯電期間内に印加される、帯電生成物の生成を抑えることができる程度の電圧を第２の帯電用電圧として、説明を続ける。
【００５３】
制御手段２０３は、画像データ入力部６０に外部から画像データが入力した時点で、帯電ローラ２０１の芯部２０１ａに印加するバイアス電圧を、第２の帯電用電圧から第１の帯電用電圧に切り替えるよう電圧印加手段２０２を制御する。
【００５４】
同時に、ロータリーラック４０他を感光体ドラム１に所定の位置に対向するように回転させ、ＬＳＵ３は画像データに併せて変調されたレーザ光を射出可能な状態とする。
【００５５】
次に、カラー画像形成装置６００による感光体ドラム１への画像形成、転写材への転写並びに定着の動作は、従来と同様に行われる。すなわち、画像形成期間は、帯電手段２によって感光体ドラム１に第１の帯電用電圧による帯電が行われた後、ロータリラック４０はその中心部に設けられている回転軸４１を中心に回転する。そして、ロータリラック４０は、最初色であるブラックに対応した現像器４Ｋが感光体ドラム１に対向する位置である現像位置に停止する。この状態で、ブラックに対応した露光がＬＳＵ３によって行われ、ブラックに対応した静電潜像が感光体ドラム１の表面に形成される。この静電潜像は、現像器４Ｋでトナー画像化され、感光体ドラム１表面に形成されたこのトナー像は一次転写ローラ５２、５３に印加された転写バイアスによって転写ベルト５１上に転写される。ブラックのトナー像の転写ベルト５１上への形成が完了すると、次にロータリラック４０はその中心部に設けられている回転軸４１を中心に回転し、シアンに対応した現像器４Ｍが現像位置に位置づけられる。このような動作が他の色、シアン、マゼンタ、イエローに関しても行われて、転写ベルト５１上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００５６】
なお、トナー像が中間転写ベルト５１に一次転写する過程においては、二次転写ローラ５６は転写ベルト５１から離間される。一方、フルカラーのトナー像が転写ベルト５１に形成されると、二次転写ローラ５６は転写ベルト５１に当接される。その際、タイミングを合わせて給紙部２０から給紙ローラ９等によって転写位置まで搬送された、本発明の記録媒体としての転写材に、二次転写ローラ５６に印加された二次転写バイアスにより転写ベルト５１に形成されたフルカラーのトナー像が転写される。画像形成機構による画像形成期間はここで完了する。
【００５７】
更に転写材に転写されたフルカラーのトナー像は定着手段７による加熱・加圧によって転写材に定着され、転写材は、搬出装置１５０（図３の排紙部３０に対応）を経て、外部へ搬出される。
【００５８】
感光体ドラム１に残留した電荷は除電器により除去され、また表面の残留現像剤は、クリーニングブレード６によりクリーニングされて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。また、転写ベルト５１に残留したトナーは、転写ベルト５１の清掃装置（図示しない）を二次転写後に転写ベルト５１に当接させることによってクリーニングされ、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。転写ベルト５１の清掃装置は転写ベルト５１の一周分をクリーニングした後、転写ベルト５１から離間される。
【００５９】
なお、モノクロ画像形成時には、ロータリラック４０は回転せず、現像器４Ｋのみを感光体ドラム１に対向させて現像を行う。画像形成の他の動作はカラー画像形成時と同様である。
【００６０】
以上の動作において、画像形成部１０における静電潜像〜トナー画像までの一連の動作はブラック（現像器４Ｋによる）、シアン（現像器４Ｃによる）、マゼンタ（現像器４Ｍによる）、イエロー（現像器４Ｙによる）の各現像器順に行われたが、最終工程であるイエローのトナー像に対応する静電潜像の露光形成を、ＬＳＵ３が形成した時点で、制御手段２０３は、帯電ローラ２０１の芯部２０１ａに印加するバイアス電圧を、第１の帯電用電圧から第２の帯電用電圧に切り替えるよう電圧印加手段２０２を制御する。同時に、ロータリーラック４０は、感光体ドラム１の回転から外れるように制御され、感光体ドラム１は予備回転状態になる。転写材が搬出装置１５０（図３の排紙部３０に対応）を経て、外部へ搬出されると、制御装置２０３は、第２の帯電用電圧の印加を停止する制御を行い、弱帯電期間を終了する。
【００６１】
これにより、感光体ドラム１の表面にイエローのトナー像に対応する静電潜像の露光生成が完了した時点から、帯電装置２による感光体ドラム１の、第２の帯電用電圧による帯電動作が行われることになる。すなわち、正規の帯電期間である、感光体ドラム１における静電潜像の露光形成のための第１の帯電用電圧によるバイアス電圧の印加の完了直後に弱帯電期間に入って、第２の帯電用電圧による帯電動作が実行される。なお、この動作は、モノクロ画像形成時においても同様である。
【００６２】
また、上記の動作は、現像器４Ｋによる動作から現像器４Ｃによる動作への切り換え時、現像器４Ｃから現像器４Ｍによる動作への切り換え時、現像器４Ｍから現像器４Ｙによる動作への切り換え時にも同様に行ってもよい。すなわち各現像器の切り換え動作時に、第２の帯電用電圧を印加するようにしてもよい。
【００６３】
なお、上記のカラー画像形成装置６００の動作においては、帯電装置２が第２の帯電用電圧を印加する弱帯電期間は、（１）電源装置１０６に外部電力が投入され画像形成機構が動作可能な状態となった時点から、画像データ入力部６０に外部から画像データが入力するまでの期間、及び（２）転写装置５による最後の現像器によるトナー像に対応する静電潜像の露光形成が完了した時点から、転写材が搬出装置１５０により外部へ搬出するまでの期間、として説明を行ったが、給紙部２０に収蔵された複数の転写材を連続印刷する場合においても、帯電装置２が感光体ドラム１に第２の帯電用電圧を帯電させるよう制御することができる。
【００６４】
この場合の動作は例えば、以下のように行う。すなわち、最初の転写材を印刷させる場合の動作は上述の動作と同様に行うが、連続印刷を行う場合は、当該最初の転写材へ転写すべきトナー像に対応する静電潜像の露光形成が完了した後から、次の転写材へ転写すべきトナー像に対応する静電潜像の露光形成を開始するまでの間に、感光体ドラム１に静電潜像を形成する必要のない期間が存在する場合、感光体ドラム１はロータリラック４０が追従しない予備回転を行うことになる。
【００６５】
制御手段２０３は、この期間を弱帯電期間として利用し、第２の帯電用電圧を感光体ドラム１に印加させるように電圧印加手段２０２の制御を行う。なお、この第２の帯電用電圧の印加期間は感光体ドラム１の回転期間１周期以上とることが望ましいが、高速印刷等を行う場合は、１周期より短い期間であってもよい。
【００６６】
なお、第２の帯電用電圧の印加時間は、上記連続印刷の場合に限らず、上記（１）（２）の静電潜像の露光形成の前後それぞれの期間の場合でも、感光体ドラム１の回転期間１周期以上とることが望ましく、これにより感光体ドラム１の各表面をムラなく、安定した状態におくことが可能となる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態によれば、カラー画像形成装置６００において、転写材への画像印刷が開始されてから終了するまでの期間において、帯電装置２がこの印刷期間に対応する露光形成の期間のみ、所定電圧の交流電圧と直流電圧とを重畳した第１の帯電用電圧を行い、他の期間は第１の帯電用電圧に代えて、前記所定電圧より低い交流電圧を重畳するか、交流電圧をＯＦＦとした第２の帯電用電圧を用いるようにしたことにより、感光体ドラム１表面における帯電生成物の発生を抑えて、表面摩擦を小さく保つことができる。
【００６８】
なお、上記の説明においては、第２の帯電用電圧は、転写材への画像印刷が開始されてから終了するまでの期間において、帯電装置２がこの印刷期間に対応する露光形成の期間の前後両方の期間に印加するものとして説明を行ったが、必要に応じて、露光形成の期間の前のみ、又は後のみに実施するようにしてもよい。この場合、例えば露光形成の期間の後のみ第２の帯電用電圧を印加するとした場合、帯電装置２は画像形成装置６００の電源投入時から第１の帯電用電圧を印加することになる。また、露光形成の期間の前のみ第２の帯電用電圧を印加するとした場合、露光形成の期間の後、転写材が搬出装置１５０を経て、外部へ搬出されるまで、第１の帯電用電圧が印加されることになる。
【００６９】
（実施の形態２）
本実施の形態による画像形成装置は、実施の形態１の帯電装置２の構成に加えて、感光体ドラム１のクリーニング・研磨工程において、ある一定量以上の研磨剤（トナー外添剤として供給）を供給することにより、帯電生成物の付着をあるレベル内に押さえ込むようにして、更に感光体ドラム１の表面状態の維持を図ることを目的とするものである。
【００７０】
以下、図１〜３を参照して説明を行う。
【００７１】
画像形成前及び画像形成後の各部の動作は実施の形態１と同様なので詳細な説明は省略する。
【００７２】
すでに述べたように、画像形成時は、帯電手段２によって感光体ドラム１に第１の帯電用電圧による帯電が行われた後、ロータリラック４０はその中心部に設けられている回転軸４１を中心に回転する。そして、ロータリラック４０は、最初色であるブラックに対応した現像器４Ｋが感光体ドラム１に対向する位置である現像位置に停止する。この状態で、ブラックに対応した露光がＬＳＵ３によって行われ、ブラックに対応した静電潜像が感光体ドラム１の表面に形成される。この静電潜像は、現像器４Ｋでトナー画像化され、感光体ドラム１表面に形成されたこのトナー像は一次転写ローラ５２、５３に印加された転写バイアスによって転写ベルト５１上に転写される。このようにしてブラックのトナー像の転写ベルト５１上への形成が完了すると、次にロータリラック４０はその中心部に設けられている回転軸４１を中心に回転し、シアンに対応した現像器４Ｍが現像位置に位置づけられる。
【００７３】
本実施の形態においては、以上の画像形成の動作と平行して、トナー像としての画像データを画像データ計測部８０はドット数として計測し、画像上の画像印字密度ａｎの測定を行い、測定された転写材１枚面毎の印字密度ａ１、ａ２、ａ３、．．．、ａｎの平均印字密度を算出し、制御部９０へ転送する。
【００７４】
画像形成の動作は、工場出荷時等に設定される所定期間を基準として、この期間内に測定された平均原稿密度があらかじめ定めた基準密度値３［％］を下回った場合には、制御手段９０は、画像形成を中止して、非画像形成状態、すなわち画像データ入力部６０からの画像データに基づく静電潜像を生成するための動作（ＬＳＵ３他の動作）を停止し、現像器４Ｋ〜４Ｙの各トナーを感光体ドラム１側に現像させて消費するように制御を行う。このトナー消費動作をリフレッシュ動作と称する。なお、すぐに画像形成を中止した場合について説明したが、連続印字中の場合には連続印字終了後に行うようにしてもよい。また、平均印字密度の算出並びに基準密度値との比較は、各現像器４Ｋ〜４Ｙ毎に行うが、各現像器の平均であってもよい。
【００７５】
リフレッシュ動作により感光体ドラム１の非画像形成時に付着したトナーは感光体ドラム１の回転によりクリーニングブレード６によって削り取られる。このさい、各現像器４Ｋ〜４Ｙにトナーの添加剤として含まれている研磨剤が感光体ドラム１の表面を研磨する。また、現像器４Ｋ〜４Ｙにおいては定期的にトナーを吐出させることで、トナーが帯電過多となるのを防ぎ、画像濃度低下やカブリの発生を防止する。なお、この際に転写装置５にはトナーと同極性の直流バイアス電圧を印加されているので、転写ベルト５１にはトナーが付着することはない。
【００７６】
なお、リフレッシュ動作を行うのは以下の理由による。すなわち、従来より、画像形成装置が画像形成を繰り返し行う際に、特に画像上の印字率が低い場合は、現像容器４０４から感光体ドラム４００に飛翔するトナーが少ないために、現像容器４０４中のトナー粒子の入れ替わりが少なく、トナーが帯電過多となり、画像濃度低下やカブリが発生していた。特に、カラー機のように複数個の現像器を持つ装置においては、写真やグラフィック画像のように高い印字率の場合から、ロゴマークのみのような低印字率の場合まで考慮が必要であり、現像器毎のばらつきも多い。
【００７７】
上記のリフレッシュ動作を行うことにより、そのような画像濃度低下やカブリといった画像不良を解消し、更に現像容器内のトナーの帯電分布が、長期間の使用に対しても変化しないようにすることができる。
【００７８】
本実施の形態では、以上のリフレッシュ動作に平行して、制御部２０３の制御により、帯電装置２が感光体ドラム１へ帯電させる電圧として、従来の重畳電圧である第１の帯電用電圧に代えて、実施の形態１の第２の帯電用電圧を用いることを特徴とする。
【００７９】
これにより、リフレッシュ動作における感光体ドラム１への帯電時にも、帯電生成物の発生を抑制することができるので、実施の形態１の帯電物生成抑制の効果と、リフレッシュ動作による生成された帯電生成物除去の効果とが相まって、帯電生成物の付着量を増加させないというレベルでなく、減らすというさらなる高水準の研磨力を発揮し、感光体ドラム１の表面状態を長期間良好に維持することができる。
【００８０】
ａ−Ｓｉ製の感光体ドラム１は、Ｓｅ系、ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）系材料を用いた感光体ドラムと比べて表面硬度が高いため対摩耗性等において優れているが、表面が削れないため付着物、帯電生成物等が表面に蓄積しやすく、研磨剤を用いて積極的に表面研磨を行う必要がある。したがって、実施の形態１，２の構成は、ａ−Ｓｉ製の感光体ドラムに対して特に有効である。
【００８１】
なお、実施の形態１と同様、第２の帯電用電圧の印加時間は、感光体ドラムの回転１周期以上とすることが望ましい。特にカラー画像形成装置６００において、感光体ドラム１の位相を合わせて作像を行う場合、リフレッシュ動作においても、位相が合わせられ、感光体ドラム１上の円周上の同じ部分ばかりを研磨することになるのを防ぎ、位相を合わせない場合においても、リフレッシュ行程毎に研磨できずに残された部分に不具合が発生することを防ぐことが可能である。またリフレッシュ行程を実施する間隔が広い場合にも有用である。
【００８２】
更に、第２の帯電用電圧としては、特に交流電圧をＯＦＦとすることが望ましい。交流電圧を重畳しないバイアス電圧を用いた場合は、画像形成期間に形成されるトナー像において感光体ドラム１の表面を均一に保ちにくいという不具合があるが、リフレッシュ動作においてはトナー像の表面状態を考慮する必要がないからである。これにより、さらなる帯電生成物除去の効果を期待できる。
【００８３】
以上のように、本実施の形態によれば、平均印字率を算出した後、所定の基準密度値を下回った場合に、静電潜像の担持体である感光体ドラム１と現像器４Ｋ〜４Ｙを備えたロータリラック４０が接した状態にあるときにトナー消費を行うリフレッシュ動作を行うように、現像装置４の現像バイアスの制御を行うとともに、帯電装置２から帯電生成物の生成を抑制する第２の帯電用電圧を感光体ドラム１に帯電させることにより、感光体ドラム１の帯電生成物の生成を抑制しつつ、感光体ドラム１の表面をクリーニングすることが可能となる。
【００８４】
なお、基準密度値としては、平均印字率換算で３％を下回ってくるとトナーチャージアップが起こり易く、残留トナーの量が増えるため、この値とすることが望ましい。ただし、これは一例であって、リフレッシュモード・トナー補給モードを数種類持たせることで、画像形成装置の状況（使用環境等）に応じた対応がとれるように、ユーザ側の任意で設定を行うことも可能である。
【００８５】
また、トナーは球形トナーである場合に特に有効である。感光体上の残トナーが球形トナーの場合、特にクリーニングが難しく、感光体ドラム１の表面摩擦係数を安定化させることが重要だからである。尚、この球形トナーは多くの場合重合法により作成したトナーである。画質やコスト面で有利な重合法トナーであるが、その反面クリーニングが非常に難しい。重合法トナーは球形ゆえにその表面に引っかかりがなく、ブラシやローラ、画像形成装置の内部機構に付着させてクリーニングすることが難しい。またクリーニングブレード６のようなブレード方式でもブレードエッジのトナー堆積部において、トナーが凝集しにくくブロッキング層が形成されにくい。（ブレード方式ではクリーニングブレード６によって堰き止められたトナー外添剤やトナーそのものが、圧縮されて静止したブロッキング層を形成しており、このブロッキング層がトナーをドラムから剥離し、ブレードニップへの進入を阻止している。）このブロッキング層を安定化することは重要である。
【００８６】
（実施の形態３）
本実施の形態による画像形成装置は、実施の形態１の帯電装置２の動作を、感光体近傍の温度や湿度に応じて制御することにより、更に感光体ドラム１の表面状態を好適に維持することを目的とするものである。
【００８７】
図４に本発明の実施の形態３に係る帯電装置の構成を示す。図４において図２と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。温度センサ２０７は感光体ドラム１表面の温度を測定する手段であり、バイメタル、感温磁性体、半導体等を利用したセンサ等により実現される。又湿度センサ２０８は感光体ドラム１近傍の湿度を測定する手段であり、高分子膜やセラミック焼結体、電解質等を利用したセンサ等により実現される。なお、温度センサ２０７は本発明の温度測定手段に、湿度センサ２０８は本発明の湿度測定手段にそれぞれ相当する。
【００８８】
以下、図１，３，４を参照して説明を行う。ただし実施の形態１，２と重複する部分は省略する。
【００８９】
温度センサ２０７及び湿度センサ２０８は、画像形成装置の動作中は、感光体ドラム１の表面温度及び近傍の湿度をそれぞれ測定している。
【００９０】
実施の形態１にて説明したように、制御手段２０３は、静電潜像の露光形成に要する正規の帯電期間以外の帯電期間には第２の帯電用電圧を感光体ドラム１に印加するよう制御を行い、感光体ドラム１上の帯電生成物の生成を抑えるようにしている。第２の帯電用電圧は、直流電圧のみからなる電圧、又は画像形成期間に印加するものよりも低い交流電圧を直流電圧に重畳してなる重畳電圧であるが、本実施の形態では、制御手段２０３は、第２の帯電用電圧に含まれる交流電圧の大きさを、温度センサ２０７及び湿度センサ２０８が計測した温度、湿度に応じて可変させる。
【００９１】
画像形成装置を長期間連続使用したり、高温状況下に置かれているときは、感光体ドラム１も通常使用時より高い熱を帯びる。ａ−Ｓｉ製である感光体ドラム１の内部抵抗値は温度が高くなると低下するため、第２の帯電用電圧として通常使用時と同じ値のバイアス電圧を印加すると感光体ドラム１には通常使用時よりも大きな交流電流が流れることとなり、通常使用時におけるものよりも高いバイアス電圧が印加されたことと同等となって、帯電生成物の生成の抑制効果が損なわれてしまう。
【００９２】
これに対し、制御手段２０３は、温度センサ２０７が計測した温度が通常使用時の温度よりも高い場合は、第２の帯電用電圧において、重畳する交流電圧を通常使用時のものよりも低い値となるよう制御する。これにより、感光体ドラム１に適切に低い交流電圧を含む重畳電圧が印加されることとなり、帯電生成物の生成の抑制効果を好適に保つことができる。
【００９３】
また、感光体ドラム１の近傍の湿度が高い場合も、温度と同様の影響を与えるため、制御手段２０３は、湿度センサ２０８が計測した温度が通常使用時の温度よりも高い場合は、温度が高い場合と同様の制御を行うことで、感光体ドラム１における帯電生成物の生成の抑制効果を好適に保つことができる。
【００９４】
（実施の形態４）
本実施の形態による画像形成装置は、実施の形態２において帯電装置２の動作を、感光体近傍の温度や湿度に応じて制御し、この制御に合わせて感光体ドラム１のクリーニング・研磨工程も制御するすることにより、更に感光体ドラム１の表面状態を好適に維持することを目的とするものである。
【００９５】
本実施の形態の構成は、実施の形態２，３と同様なので、説明には図１，３４を用いる。
【００９６】
実施の形態２は、帯電体ドラム１に付着した帯電生成物をトナーに添加される研磨剤により研磨除去するリフレッシュ動作を行う際に、第２の帯電用電圧を印加して、感光体ドラム１の帯電生成物の発生を抑制するものであった。
【００９７】
さらに本実施の形態は、実施の形態３の温度センサ２０７及び湿度センサ２０８から得られた温度又は湿度に応じて、第２の帯電用電圧を印加する期間の制御を行う。
【００９８】
実施の形態３にて説明したように、感光体ドラム１の温度が高い場合は抵抗値が低くなるため、通常使用時よりも帯電生成物が生成しやすくなっている。したがって、リフレッシュ動作直前までの画像形成動作においても、通常使用時より多い帯電生成物が生成されるていると考えられる。
【００９９】
そこで、制御手段２０３（制御部９０）は、温度センサ２０７が計測した温度が通常使用時の温度よりも高い場合は、第２の帯電用電圧の印加期間を通常使用時のものよりも長期間となるよう制御する。これにより、第２の帯電用電圧と連動するリフレッシュ動作の期間は、第２の帯電用電圧の印加時間の伸張と共に伸張されることとなり、感光体ドラム１の研磨を十分に行うことができる。また、第２の帯電用電圧の印加により、リフレッシュ動作中の帯電生成物の生成も抑制できる。
【０１００】
一方、温度センサ２０７が計測した温度が通常使用時の温度よりも低い場合は、第２の帯電用電圧の印加期間を通常使用時のものよりも短期間となるよう制御する。感光体ドラム１の温度が低い場合は抵抗値が高くなるため、通常使用時よりも帯電生成物が生成しにくく成っており、リフレッシュ動作直前までの画像形成動作においても、通常使用時よりは帯電生成物の生成量は少ないと考えられるからである。
【０１０１】
この場合、リフレッシュ動作の期間も、第２の帯電用電圧の印加時間とともに短くなるため、感光体ドラム１の研磨に必要な時間を最小限に抑えて、速やかに画像形成動作に移行することができる。
【０１０２】
なお、上記の場合は温度センサ２０７による温度測定に基づく動作について説明したが、湿度の上下と感光体ドラム１の特性との関係は温度の場合と同様なので、湿度センサ２０８による湿度測定に基づく場合でも同様の制御とする。
【０１０３】
また、上記の説明においては、第２の帯電用電圧の印加時間を制御するものとしたが、実施の形態３のように、温度又は湿度の上下に併せて、第２の帯電用電圧の交流電圧成分の強度を併せて制御するようにしてもよい。
【０１０４】
（実施の形態５）
本実施の形態による画像形成装置は、帯電装置２の動作を、画像形成時に測定される平均画像印字密度や転写材へ転写される現像剤画像の印字枚数に応じて制御し、この制御に合わせて感光体ドラム１のクリーニング・研磨工程も制御することにより、更に感光体ドラム１の表面状態を好適に維持することを目的とするものである。
【０１０５】
本実施の形態の構成は、実施の形態２と同様なので、説明には図１，３を用いる。ただし、図３の画像データ計測部８０は、実施の形態２と同様に平均印字密度の計測を行うと共に、所定期間内における転写装置５による転写材への印字枚数を計測する。これら測定又は計測されたデータは、帯電装置２の制御手段２０３（図３の制御部９０）へ転送され、制御パラメータとして用いられる。なお、画像データ計測部８０は、本発明の印字密度測定手段及び印字枚数計測手段にそれぞれ相当する。
【０１０６】
以下、図１，３を参照して説明を行う。ただし実施の形態２と重複する部分は省略する。
【０１０７】
実施の形態２は、平均印字密度が基準密度値（例えば３［％］）以下となった場合に、一律にリフレッシュ動作を実行させるものであったが、画像形成装置における感光体ドラム１の帯電生成物の生成状態は、平均印字密度に応じて変化している。すなわち、平均印字密度が基準密度値に近い値よりも、より小さい値のほうが、感光体ドラム１に生ずる帯電生成物の生成量も多くなる。これは現像器４Ｋ〜４Ｙにおけるトナーの消費量が少ないため、画像形成期間中における感光体ドラム１表面の研磨効果が得られにくいためである。
【０１０８】
そこで、制御手段２０３（制御部９０）は、画像データ計測部８０から得られた平均印字密度の実測値（実測値の、基準密度値からの差分の大きさ）に応じて、第２の帯電用電圧の印加期間が長くなるよう制御する。これにより、第２の帯電用電圧と連動するリフレッシュ動作の期間は、第２の帯電用電圧の印加時間の伸張に合わせて伸張されることとなり、感光体ドラム１の研磨を十分に行うことができる。また、第２の帯電用電圧の印加により、リフレッシュ動作中の帯電生成物の生成も抑制できる。
【０１０９】
また、画像形成装置における感光体ドラム１の帯電生成物の生成状態は、転写装置５による転写材への印字枚数の影響も受ける。すなわち、リフレッシュ動作のタイミングは、平均印字密度と基準密度値との関係により一意に決定されるが、画像形成期間における印字枚数が多ければ、その分現像器４Ｋ〜４Ｙにおけるトナーの消費量も大部であるため、画像形成中であっても感光体ドラム１表面の研磨効果が得られる。また、同時にトナーの入れ替わり効果も得られるので、印字枚数に応じて、実質的な効果が得られるリフレッシュ動作を行う期間、回数は変化すると考えられる。
【０１１０】
この場合を考慮して、制御手段２０３（制御部９０）は、画像データ計測部８０から得られた印字枚数の実測値に応じて、第２の帯電用電圧の印加期間の長短を制御する。具体的には、あらかじめ定めた第２の帯電用電圧の標準的な印加時間に対応する所定数の印字枚数を基準値として設定し、実測値と基準値との差分の大きさに応じて印加時間の長短を制御する。実測値が基準値よりも大きい場合はトナーの消費量が大きいため、第２の帯電用電圧の印加期間は基準値の場合よりも短くなるように制御する。また基準値よりも小さい場合はトナーの消費量が小さいため、第２の帯電用電圧の印加期間は基準値の場合よりも長くなるように制御する。
【０１１１】
これにより、第２の帯電用電圧と連動するリフレッシュ動作の期間は、第２の帯電用電圧の印加時間の変化に合わせて変化することとなり、感光体ドラム１の研磨を適切に行うことができる。また、第２の帯電用電圧の印加時間もにより、リフレッシュ動作中の帯電生成物の生成も抑制できる。
【０１１２】
なお、上記の説明においては、第２の帯電用電圧の印加時間を制御するものとしたが、実施の形態３のように、平均印字密度又は印字枚数の変化に併せて、第２の帯電用電圧の交流電圧成分の強度を制御するようにしてもよい。この時、強度は印加時間と共に変化させるようにしてもよいし、印加時間は変化させずに、強度のみ変化させるようにしてもよい。これにより、実施の形態３の、第２の帯電用電圧の交流電圧制御を、温度や湿度でなく、平均印字密度又は印字枚数の変化に応じて行う構成が実現されることになる。
【０１１３】
なお、上記の実施の形態１〜５においては、帯電装置２が第２の帯電用電圧を印加する期間が、本発明の弱帯電期間に相当し、第１の帯電用電圧を印加する期間が、本発明の正規の帯電期間に相当する。また、トナーは本発明の現像剤に相当し、トナー像は本発明の現像剤画像に相当する。
【０１１４】
しかしながら、本発明の弱帯電期間は、上記実施の形態にて説明した期間に限定されるものではない。
【０１１５】
すなわち、実施の形態１においては、上記（１）画像形成装置の電源装置１６０に外部電力が通電されＯＮ状態となってから、画像形成機構が動作可能な状態となった時点を始点とし、画像データ入力部６０に外部から画像データが入力し、露光形成を開始する時点を終点とする期間は、本発明の、正規の帯電期間の開始より前の所定期間としての弱帯電期間の例であるが、本発明の弱帯電期間としての（正規の帯電期間の開始より前の所定期間）は、これに限定されるものではない。例えば、始点として、主電源の投入の時点ではなく、省電力状態（スタンバイ状態）からの復帰時点とした期間であってもよい。この復帰動作の例としては、特に複写機（プリンタ、ＦＡＸ等との複合機を含む）場合、公知の電源ボタン、コピー動作開始ボタン等の、入力操作部７０を構成する各種スイッチ、インタフェース等へのユーザの入力をトリガーとするものが挙げられる。
【０１１６】
特に画像形成装置６００が複写機として実現されている場合は、画像データ入力部６０は、原稿を光学読みとりして画像データに変換するスキャナとして実現されるが、このときは所定期間の始点として、スキャナの光学入力面に原稿がセットされた時点、スキャナが原稿のスキャンを開始した時点として設定することができる。また、スキャナが自動原稿送り出し装置を備えた構成である場合は、原稿が自動原稿送り出し装置にセットされた時点であってもよい。要するに、スキャナに対し、スキャンが可能な状態となる（原稿がスキャンのためにスキャナの所定箇所にセットされた状態を含む）ことを制御部９０が検知可能な場合、その検知時点を任意に始点として設定することができ、読みとりが完了して、ＬＳＵ３が露光形成可能となった状態を終点とすることができる。
【０１１７】
また、上記所定期間の終点は、画像データ入力部６０に画像データが入力した時点として説明したが、終点は、これより早くともよい。要するに、正規の帯電期間と弱帯電期間との間に時間間隔が設けられていればよい。
【０１１８】
例えば、画像データ入力部６０がスキャナである場合は、所定期間の終点として、スキャナの光学入力面に原稿がセットされた時点、スキャナが原稿のスキャンを開始した時点、スキャナが自動原稿送り出し装置を備えた構成である場合は、原稿が自動原稿送り出し装置にセットされた時点等、のスキャンが可能な状態となる（原稿がスキャンのためにスキャナの所定箇所にセットされた状態を含む）ことを制御部９０が検知可能な場合、その検知時点を任意に終点として設定すればよい。また、スタンバイ状態からの復帰時を視点とした場合、転写装置５のウォームアップが完了した時を終点として設定してもよい。
【０１１９】
次に、実施の形態１においては、上記（２）転写装置５による最後の現像器によるトナー像に対応する静電潜像の露光形成が完了した時点から、転写材が搬出装置１５０により外部へ搬出するまでの期間は、本発明の、正規の帯電期間の終了後の所定期間としての弱帯電期間の例であるが、本発明の弱帯電期間としての（正規の帯電期間の終了後の所定期間）は、これに限定されるものではない。例えば、終点として、現像装置５から定着装置７への転写材の送出が完了した時点、定着装置７から搬出装置５へ転写材を送り出した時点とした期間であってもよい。
【０１２０】
また、上記所定期間の始点は、現像器によるトナー像に対応する静電潜像の露光形成が完了した時点として説明したが、始点は、これより遅くともよい。例えば、現像ベルト５１へのトナー像の一次転写が完了すること、又は転写材へのトナー像の一次転写が所定期間経過することにより、感光体ドラム表面１に当該最初の転写材のトナー像に対応する静電潜像を保持する必要がなくなった時点を始点としてもよい。すなわち、正規の帯電期間と弱帯電期間との間に時間間隔が設けられていてもよい。
【０１２１】
更に、実施の形態１においては、連続印刷を行う場合の、最初の転写材へ転写べきトナー像に対応する静電潜像の露光形成が完了した後から、次の転写材へ転写すべきトナー像に対応する静電潜像の露光形成を開始するまでの間に、感光体ドラム１に静電潜像を形成する必要のない全期間は、本発明の複数の正規の帯電期間の間の所定期間の例であって、複数の前記静電潜像を連続して形成する場合の各静電潜像の形成に必要なそれぞれの正規の帯電期間同士の間の例であるが、本発明の（複数の正規の帯電期間の間の所定期間）は、これに限定されるものではない。
【０１２２】
すなわち、上記の実施の形態では、複数の転写材のそれぞれに画像形成、転写を行う一つの動作において、それぞれの静電潜像の露光形成の間に、弱帯電期間を割り当てるようにして説明を行ったが、本発明の複数の正規の帯電期間の間の所定期間として、複数の転写材のそれぞれに画像形成、転写を行う一つの動作を複数回行う場合、この複数回の動作の間に、弱帯電期間を割り当てるようにしてもよい。例えば、画像形成装置をカラープリンタであるとして、所定枚数連続印刷を行ってから、しばらく装置を放置して、再び連続印刷を再開するような場合、この放置期間において、弱帯電期間が割り当てられるようにすればよい。なお、一つの連続印刷の動作中は、連続して正規の帯電期間を割り当てるようにしていてもよい。
【０１２３】
このような弱帯電期間は、本発明の、連続複数の前記静電潜像からなる画像群を複数形成する場合のそれぞれの画像群の形成に必要な正規の帯電期間同士の間の帯電期間に相当することになる。
【０１２４】
上記のように連続的に転写材に画像形成を行う場合は、その第２の帯電期間は、間となる期間の全期間に渡って連続的に帯電動作を行うのものとするのではなく、一部の期間だけ、もしくは周期的に第２の帯電用電圧を印加するようにしてもよい。このとき、期間に始点、終点を設ける方法としては、上記（１）（２）の期間の場合のように、スタンバイ状態からの復帰、スキャナの使用状態等、制御手段が検知可能な時点を用いて任意に設定すればよい。
【０１２５】
また、上記の実施の形態１〜５においては、本発明の画像形成装置はカラープリンタであるとして説明を行ったが、ＦＡＸ他の情報処理装置であってもよい。要するに、画像データ入力部６０が外部から画像情報を電気信号としてのデータとして入力を受けることが可能な構成であれば、本発明の画像形成装置は、いかなる用途の装置において組み込まれた構成であっても、又は実施されてもよい。
【０１２６】
また、上記の実施の形態１〜５においては、画像形成装置は４Ｋ〜４Ｙの４色の現像器を備えたカラー画像形成装置６００としたが、本発明の帯電装置、画像形成装置は、図１３に示したような、モノクロ画像形成装置として実現してもよく、現像器の個数、色、等によって限定されるものではない。
【０１２７】
また、上記の実施の形態１〜５においては、帯電ローラ２０１は本発明の帯電体に相当し、感光体ドラム１は、本発明の感光体に相当するものとして説明を行ったが、本発明の帯電体は、ローラ形状によらず、帯電体を帯電させることができる構成を有するものであれば、その構成に限定されず、例えばブラシ状、ベルト状の帯電手段に用いてもよい。また、本発明の感光体は、ドラム形状によらず、ベルト形状であるとしてもよい。
【実施例】
【０１２８】
以上のような実施の形態１〜５に係るカラー画像形成装置６００を作成、動作させて従来例との比較を行った。
【０１２９】
帯電装置２を構成する帯電ローラ２０１としては、鉄、銅、ステンレス、アルミニウムなど導電性を有する金属からなる芯部と、カーボン含有エチレンプロピレンゴムやＬｉＣｌＯ４を含浸させたポリウレタンゴムなどで形成された導電性弾性部材とからなり、導電性弾性部材の表面には抵抗率が１０５〜１０９Ω・ｃｍ程度の表面層が設けられている。表面層は必ずしも必要ではないが、帯電ロールとの接触による感光体の変質・疲労を防ぐ点で設けることが望ましく、カーボンやアルミニウムなどの導電性粒子含有のポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂やＬｉＣｌＯ４等を含浸させたポリウレタンなどから構成され、表面層の厚みとしては１〜５０μｍが望ましい。また更にピンホールリーク防止のために、導電性弾性部材及び表面層の間に、シアノ系樹脂、バイロン系樹脂にＢａＳＯ４などを添加した耐圧層を設けてもよく、必要に応じて厚さ１０〜５０μｍの範囲とするのがよい。
【０１３０】
本実施例において帯電ローラ２０１の芯部２０１ａには、スプリング２０５により、両端部で各５００ｇ重の力が作用しており、これにより感光体ドラム１側に付勢され、帯電ローラ２０１が感光体ドラム１の回転に従動するようにした。この時のニップ形状は、そのニップ幅は中央部で０．５ｍｍ、両端部で１．３ｍｍである。
【０１３１】
また、帯電ローラ２０１の直径は１４ｍｍであり、中央部での芯部の直径は８ｍｍとする。電気抵抗は１０６〜１０９Ωである。
【０１３２】
電気抵抗値は、帯電ローラ２０１を感光体ドラム１から離隔した状態で、帯電ローラ２０１の芯部２０１ａに１００Ｖの直流電圧を印加し、帯電ローラ２０１表面の測定箇所に測定端子を接触させ、この時の電流値を測定することによって求めた。この測定端子は導電性金属により構成されている。
【０１３３】
また、現像器４Ｋ〜４Ｙにて用いるトナーとしては球形トナーを用い、それは次のような方法で製造した。スチレン８０重量部、２−エチルヘキシルメタクリレート２０重量部、着色剤５重量部及び低分子量ポリプロピレン３部、電荷制御剤（４級アンモニウム塩）２部、ジビニルベンゼン（架橋剤）１部の混合溶液に重合開始剤２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２重量部を加え、それを精製水４００重量部に加え、更に懸濁安定剤として第三リン酸カルシウム５重量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１重量部を加え、ＴＫホモミキサ（特殊機化工業社製）を用いて、回転数７０００ｒ１４ｐｍで２０分間攪拌し、窒素雰囲気下、７０℃、１００ｒｐｍで１０時間重合反応させ、体積平均粒径６．４μｍの（球形）トナーを得た。
【０１３４】
本実施例では、転写材の２００枚毎に平均印字密度（印字率）Ａを算出した。この印字率をもとに２００枚目の出力後にリフレッシュ動作を実施した。感光体ドラム１に画像形成しない期間（非画像形成時）に、現像器４Ｋ〜４Ｙからトナーを現像させてトナーの消費を行うために、感光体ドラム１上は帯電しない状態として印字率に応じたトナー量が消費できるように、第１の帯電用電圧としてのバイアス電圧を印加した。第１の帯電用電圧としてのバイアス電圧の条件は、直流電圧Ｖｄｃ＝１６０［Ｖ］、交流電圧Ｖｐｐ＝１５００［Ｖ］、交流電圧の周波数ｆ＝２．５［ｋＨｚ］、Ｄｕｔｙ＝３０％」とし、第２の帯電用電圧としてのバイアス電圧の条件は、後述のように、上記各条件の内、交流電圧Ｖｐｐの値を１５００［Ｖ］より小さく変化させることで得るようにした。なお、上記各バイアス電圧印加時は転写ベルト５１へのトナーの付着を防止するため、転写装置５には正極性の高圧バイアスを印加する。本実施例における感光体ドラム１の線速度は１５１［ｍｍ／ｓｅｃ］とした。
【０１３５】
図５に本実施例における設定値を記す。これらの効果をそれぞれ確認するための組み合わせ実験を行なった結果を図６〜１０に記す。各図中には、各印字率によるリフレッシュ動作時のトナー消費量及び帯電用電圧であるバイアス印加電圧値、補給開始累計ドット数を記す。
【０１３６】
以上の条件により実験したデータを、画像濃度ＩＤ（マクベス濃度：０．００が白、１．８が真っ黒を意味する。）を縦軸に、印字枚数を横軸にしてプロットした。
【０１３７】
図６のグラフは、各印字率密度における画像濃度推移を示す。図５のグラフによると印字率が３％を下回ってきたときに、耐刷評価後の画像濃度が低くなっていることが確認できる。本実施例によると、印字率をもとに非画像形成時にトナー消費を行っているので、耐刷後においてもある程度、良好な画像濃度を維持することが確認できた。
【０１３８】
（実施例１）
図７は、本実施の形態２の動作であるリフレッシュ動作の帯電用電圧と感光体ドラム１の摩擦係数との関係を、感光体ドラム１の表面への帯電生成物の付着量を示す表面摩擦係数（μ）を縦軸に、印字枚数を横軸としてプロットしたグラフを示す図である。なお、印字率は１％、トナーの強制消費量は１％相当で測定を行った。
【０１３９】
また、リフレッシュ時の帯電用電圧として、画像形成時に用いる第１の帯電用電圧（交流電圧Ｖｐｐ＝１５００Ｖ）と、重畳させる交流電圧の値を２００Ｖ単位で下げて（またはＯＦＦして）なる第２の帯電用電圧とを用いた場合をプロットした。
【０１４０】
図７のグラフに示すように、リフレッシュ動作時における帯電用電圧として従来の画像形成時における第１の帯電用電圧を用いた場合は、印字枚数が約１００００枚に達した時点で摩擦係数μが約０．６９程度に達し、それ以上の印字が不可能となったのに対し、重畳させる交流電圧値をより低くした第２の帯電用電圧を用いることで、第１の帯電用電圧を用いた場合に印字不可能となった印字枚数１００００枚を超えても低い摩擦係数を維持することができた。
【０１４１】
上記測定値においては、摩擦係数μが０．５５以下に維持されたときに、安定した画像形成・作像動作が得られた。（クリーニング性能の安定、像流れ画像の発生が見られなかった。）。これ以外の条件では、画像形成が不安定になり、実用不可であった。
【０１４２】
（実施例２）
図８は、本実施の形態２の動作に関するリフレッシュ動作として、トナーの強制消費量と、感光体ドラム１の摩擦係数との関係を、感光体ドラム１の表面への帯電生成物の付着量を示す表面摩擦係数（μ）を縦軸に、印字枚数を横軸としてプロットしたグラフを示す図である。図８に示す動作では、本実施の形態２の比較例として、帯電装置２は第１の帯電用電圧（交流電圧Ｖｐｐ＝１５００Ｖ）を用いた。
【０１４３】
図９のグラフに示すように、印字率に応じてトナーの強制消費量を調整することに８り、印字率が低いほどトナー強制消費量を増すことで、印字枚数の増加に対して、摩擦係数の増加を低く押さえることができた。なお、グラフ中の「消費なし」とは、リフレッシュ動作が行われていないことを意味する。
【０１４４】
次に図９に、本実施の形態２の実施例として、図８の比較例と同条件であって、帯電装置２が第２の帯電用電圧（交流電圧Ｖｐｐ＝１１００Ｖ）を用いた例である。図８の実施例と比較して、更に摩擦係数の増加を抑制できていることがわかる。
【０１４５】
（実施例３）
図１０は、本実施の形態１の実施例として、帯電用電圧と感光体ドラム１の摩擦係数との関係を、感光体ドラム１の表面への帯電生成物の付着量を示す表面摩擦係数（μ）を縦軸に、印字枚数を横軸としてプロットしたグラフを示す図である。なお、トナーの強制消費量は１％相当で測定を行った。
【０１４６】
図１０のグラフに示すように、帯電用電圧として、画像形成時に用いる第１の帯電用電圧（交流電圧Ｖｐｐ＝１５００Ｖ）と、重畳させる交流電圧の値を４００Ｖ、８００Ｖ、及び１５００Ｖそれぞれ下げてなる第２の帯電用電圧とを用いた場合をプロットした。摩擦係数μ≦０．６、望ましくはμ≦０．５５を目標としている。
【０１４７】
図１０によれば、非画像形成時の電位を１１００Ｖ、１％分の消費を行った場合に感光体ドラムの表面摩擦係数（μ）を０．５５以下に安定させることができた。非画像部電位を１１００Ｖに下げること、リフレッシュにより１％相当の強制消費をすること、によりある程度の表面摩擦係数（μ）の上昇を抑制できるが、これらを併用することにより、より大きい効果が得られた。また、非画像形成時の電位を７００Ｖまで下げることにより、表面摩擦係数（μ）の上昇を抑えることも可能である。また、非画像形成時の電位を０，すなわち第２の帯電用電圧として交流電圧を重畳しないことにより、更に表面摩擦係数（μ）の上昇を抑えることも可能である。
【０１４８】
なお、実施例１，２と同様、トナー強制消費量１％のリフレッシュ動作と組み合わせることで、第１の帯電用電圧と第２の帯電用電圧とを用いた場合の摩擦係数増加を、より顕著に抑制することができた。
【０１４９】
（実施例４）
図１１は、実施の形態３〜５の動作例の一実施例として、４色の感光体ドラム１それぞれについて、近傍の温度、湿度に応じて、第２の帯電用電圧（トナーの強制消費リフレッシュ時に印加する電圧に相当する）を変化させる動作、及び温度、湿度に応じて、トナーの強制消費による感光体ドラム１の研磨時間（第２の帯電用電圧の印加期間に相当する）を変更した場合の性能を、表面摩擦係数（μ）の程度として示す表である。
【０１５０】
環境条件の一例として、温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨ、温度２３℃、相対湿度６０％ＲＨ、及び温度３２℃、相対湿度８０％ＲＨの３種の条件を用意し、温度、湿度の各条件が増加する毎に、第２の帯電用電圧の値をより小さくし、かつ、１回当たりの研磨時間を長くとるように制御した。
【０１５１】
印字時、すなわち画像形成時の第１の帯電用電圧の印字時間は、２０００ｍｓｅｃとした。これはＡ４サイズの印字用紙をカバーする時間であり、速度１５１ｍｍ／ｓｅｃである。
【０１５２】
また、各環境毎に、印字率５％、印字枚数Ａ４換算で、１０毎にトナー強制消費を行い、感光体ドラム１の研磨を行った。各環境毎に原稿の印字率は同じ、トナーの強制消費量も同じとした。なお、比較例として、研磨時間５００ｍｓｅｃの場合のみ、トナーの強制消費を行わない例を記載した。なお、環境を考慮しない通常の非印字時の印字時間は、通常時は５００ｍｓｅｃである。したがって、本実施例では、温度、湿度条件の異なる各環境毎に、この時間を変更した場合を示していることになる。
【０１５３】
また、各環境においては、印字枚数２００枚毎に感光体ドラム１の表面摩擦係数（μ）を測定し、安定後の値を記載した。したがって、適正値となる表面摩擦係数（μ）が与えられる研磨時間を、感光体ドラム１の温度、湿度等環境を考慮して得られる最適研磨時間とみなすことができる。
【０１５４】
なお、本実施例においては、画像形成時、すなわち印字時に用いる第１の帯電用電圧（交流電圧のＶｐｐ）も温度、湿度に応じて下げる（１８００Ｖ〜９００Ｖ）制御を行っているが、これは感光体ドラム１近傍の温度、湿度の変化による感光体ドラム１の抵抗値の変化は、画像形成時においても静電潜像の生成に影響することを考慮したものである。
【０１５５】
図１１の５００ｍｓｅｃの場合を例に取ると、トナー強制消費の有無を問わず、各環境のそれぞれにおいて、非印字時で第２の帯電用電圧を温度を考慮して、下げたもののほうが、下げないものの方よりも良好な表面摩擦係数（μ）を得られており、温度、湿度に応じて第２の帯電用電圧を降下させることによる効果が得られた。この傾向は、研磨時間をより長くとった他の例においても維持されている。
【０１５６】
次に、低温、低湿度（温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨ）の場合から、高温、高湿度（温度３２℃、相対湿度８０％ＲＨ）になるにつれて、一回の研磨時間をより長くとらないと、表面摩擦係数（μ）の低下が望めないことがわかる。（温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨ）の場合における１回の研磨時間を１０００ｍｓｅｃとした表面摩擦係数（μ）と同様の性能を得るために、（温度３２℃、相対湿度８０％ＲＨ）の場合では、３０００ｍｓｅｃの必要となっている（これ以下の空欄の部分では、測定値として有効な値を得ることができなかった。）
このことから、良好な表面摩擦係数（μ）を維持するためには、温度、湿度に応じて、研磨時間をより長くとることが望ましいことがわかる。
【０１５７】
なお、図１１から温度、湿度に応じた理想的な表面摩擦係数（μ）０．５３〜０．５５を得られる環境としては、（温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨ）の場合は、第２の帯電用電圧１５００Ｖ、研磨時間（印加期間）２０００、２５００ｍｓｅｃ程度、（温度２３℃、相対湿度６０％ＲＨ）の場合は、第２の帯電用電圧８００Ｖ、研磨時間（印加期間）２５００、３００ｍｓｅｃ程度、（温度３２℃、相対湿度８０％ＲＨ）の場合は、第２の帯電用電圧６００Ｖ、研磨時間（印加期間）４５００、５０００ｍｓｅｃ程度、とすることが望ましいことがわかる。なお、研磨時間（印加期間）を、上記期間より長くとるとμ値を下げることは可能だが、リフレッシュの時間が長くかかり過ぎることから適切ではない。
【０１５８】
次に、図１２に、外部温度、湿度を考慮して、帯電装置を動作させる場合の環境補正テーブルの一例を示す。
【０１５９】
図１２のテーブルは、基準として、第１の帯電用電圧Ｖｐｐ＝１１００Ｖとして、第２の帯電用電圧はＶｐｐ−３００Ｖとして規定した。したがって、各条件において、温度、湿度の変化に応じて、第１，第２の帯電用電圧のいずれも増加、または減少させることとなっている。
【０１６０】
上記図１１の例を元に、外部温度、湿度に応じて、第２の帯電用電圧の値、及び研磨時間（印加期間）をよりきめ細かく設定することにより、速やかに感光体ドラム１を最適な表面摩擦係数（μ）に維持することが可能であった。
【０１６１】
なお、他の動作条件としては、図１１の表と同様、印字率５％、印字枚数Ａ４換算で、１０毎にトナー強制消費を行っている。また、印字率を２倍にすると、第２の帯電用電圧の研磨時間（印加期間）は、２０％削減可能であった。逆に、印字率を１／２倍にすると、研磨時間（印加期間）は、５０％削減可能であった。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本発明にかかる帯電装置、画像形成装置、帯電制御方法は、感光体ドラムの表面状態を安定させる画像ながれといった画像不良を解決するという格別の効果を有し、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明の実施の形態１，２の画像形成装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１，２の帯電装置２の構成を示す図
【図３】本発明の画像形成装置の制御部分を模式的に示す図
【図４】本発明の実施の形態３，４の帯電装置２の構成を示す図
【図５】本発明の実施例１〜２における設定値を示す表
【図６】本発明の実施例を説明するため（濃度安定性）のグラフを示す図
【図７】本発明の実施例１を説明するグラフを示す図
【図８】本発明の実施例２を説明するグラフを示す図
【図９】本発明の実施例２を説明するグラフを示す図
【図１０】本発明の実施例３を説明するグラフを示す図
【図１１】本発明の実施例４を説明する表を示す図
【図１２】本発明の実施例４を説明する表を示す図
【図１３】従来の技術による帯電装置を含む画像形成装置の構成を示す図
【符号の説明】
【０１６４】
１  感光体ドラム
２  帯電装置
３  ＬＳＵ（レーザスキャンユニット）
４  現像装置
５  転写装置
６  クリーニングブレード
７  定着装置
８  ローラ
９  給紙ローラ
２０１  帯電ローラ
２０１ａ  芯部
２０１ｂ  導電性弾性部材
２０２  電圧印加手段
２０３  制御手段
【図１】
2007094354.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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